题目内容
【题目】研究表明,蜜蜂是依靠蜂房、采蜜地点和太阳三个点来定位的,蜜蜂飞行时就是根据这三个位置关系呈8字型运动来告诉同伴蜜源的方位.某兴趣小组用带电粒子在如图所示的电场和磁场中模拟蜜蜂的8字形运动,即在y>0的空间中和y<0的空间内同时存在着大小相等,方向相反的匀强电场,上、下电场以x轴为分界线,在y轴左侧和图中竖直虚线MN右侧均无电场,但有方向垂直纸面向里、和向外的匀强磁场,MN与y轴的距离为2d.一重力不计的负电荷从y轴上的P(0,d)点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动,经过一段时间后,电子又以相同的速度回到P点,则下列说法正确的是( )
A. 电场与磁场的比值为
B. 电场与磁场的比值为
C. 带电粒子运动一个周期的时间为
D. 带电粒子运动一个周期的时间为
【答案】D
【解析】
A.B. 粒子在电场中做类似平抛运动,根据类似平抛运动的分运动公式,有:
d=v0t1
d=
粒子在磁场中做匀速圆周运动,有:
结合几何关系,有:
R=d
联立解得:E/B=2v0,故A错误,B错误;
C.D. 类似平抛运动的时间:4t1=4d/v0;
匀速圆周运动的轨迹是两个半圆,故时间:t2= ;
带电粒子运动一个周期的时间为:t=,故C错误,D正确;
故选:D.
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